教科版高中物理選擇性必修三全套測試卷

教科版高中物理選擇性必修三全套測試卷

特別說明：本試卷為最新教科版高中學生選修三

試卷。

全套試卷共4份（含答案）。

試卷內(nèi)容如下：

1.第一單元使用

2.第二單元使用

3.第三單元使用

4.第四單元使用

5.第五單元使用

6.第六單元使用

章末檢測卷

分子動理論

（時間：90分鐘滿分：100分）

一、單項選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分）

1.下述現(xiàn)象中說明分子之間有引力作用的是（）

A.兩塊純凈鉛柱的接觸面刮平整后用力擠壓可以粘在一起

B.絲綢摩擦過的玻璃棒能吸引輕小物體

C.磁鐵能吸引小鐵釘

D.自由落體運動

解析：把接觸面磨平，使兩個鉛塊的距離接近分子間引力發(fā)生作用的距離，兩個鉛塊就會結

合在一起，兩個鉛塊的分子之間存在著引力，故A正確；絲綢摩擦過的玻璃棒能吸引輕小

物體是靜電吸附，故B錯誤；磁鐵能吸引小鐵釘，為磁場力作用，故C錯誤；自由落體運

動為萬有引力作用，故D錯誤。

答案：A

2.如圖所示，氧氣在0℃和100℃兩種不同情況下，各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百

分比與分子速率間的關系。下列說法中正確的是（）

各速率區(qū)間的分子數(shù)

A.甲為時情況，速率大的分子比例比100°C時少

B.乙為0℃時情況，速率大的分子比例比100℃時少

C.甲為100℃時情況，速率小的分子比例比0℃時多

D.乙為100C時情況，速率小的分子比例比09時多

解析：甲為0℃時情況，速率大的分子比例比100℃時少，故A正確；乙為100℃時情況，

速率大的分子比例比0℃時多，故B錯誤；甲為0C時情況，速率小的分子比例比100C

時多，故C錯誤；乙為100℃時情況，速率小的分子比例比0℃時少，故D錯誤。故選A。

答案：A

3.關于分子質(zhì)量，下列說法正確的是（）

A.質(zhì)量相同的任何物質(zhì)，分子數(shù)都相同

B.摩爾質(zhì)量相同的物質(zhì)，分子質(zhì)量不一定相同

C.分子質(zhì)量之比一定等于它們的摩爾質(zhì)量之比

D.密度大的物質(zhì)，分子質(zhì)量一定大

解析：質(zhì)量相同的不同種物質(zhì)，分子質(zhì)量不一定相同，所以分子數(shù)不一定相同，A錯；任何

物質(zhì)一摩爾的分子數(shù)是相同的，所以摩爾質(zhì)量相同，分子質(zhì)量一定相同，B錯；分子質(zhì)量=

摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量

，所以分子質(zhì)量之比一定等于它們的摩爾質(zhì)量之比，C對；密度=

阿伏伽德羅常量摩爾體積，

所以密度大，分子質(zhì)量不一定大，D錯。

答案：C

4.以下說法正確的是()

A.機械能為零、內(nèi)能不為零是可能的

B.溫度相同，質(zhì)量相同的物體具有相同的內(nèi)能

C.溫度越高，物體運動速度越大，物體的內(nèi)能越大

D.0℃冰的內(nèi)能比等質(zhì)量的0℃水的內(nèi)能大

解析：機械能可以為零，但內(nèi)能是分子動能和分子勢能的總和，而分子動能又是分子無規(guī)則

運動引起的，所以分子動能不可能為零，那么物體的內(nèi)能當然也不可能為零，故A正確；

物體的內(nèi)能由物體的物質(zhì)的量、溫度和體積決定，與物體運動的宏觀速度無關，故B、C錯

誤；因為0℃的冰熔化為0℃的水要吸收熱量或對它做功，所以冰熔化為水內(nèi)能增加，所以

0°C水的內(nèi)能比等質(zhì)量的0°C冰的內(nèi)能大，故D錯誤。

答案:A

5.用筷子蘸水后滴一滴水，體積約為0.1cn?,這一滴水中含有水分子的個數(shù)最接近以下哪

一個值(阿伏伽德羅常量36.0義1()23moL,水的摩爾體積為心。產(chǎn)18cm3/mol)()

A.6X1023個B.3X1()21個

C.6X1019個D.3X100個

W0.1X6.0X1023人

斛析：N=p-=-----短-----個弋3Xl()2i個。

Vmol1X

答案：B

6.當分子間距離大于lOro(ro是分子平衡位置間距離)時，分子力可以認為是零，規(guī)定此時分

子勢能為零，當分子間距離是平衡距離3時，下列說法正確的是()

A.分子力是零，分子勢能也是零

B.分子力是零，分子勢能不是零

C.分子力不是零，分子勢能是零

D.分子力不是零，分子勢能不是零

解析：當分子距離從大于10%開始靠近，到布的過程中，分子作用力表現(xiàn)為引力，故分子

力做正功，分子勢能減小，在分子間距離為“時分子勢能為負值，分子力為零，選項B正

確。

答案：B

7.在較暗的房間里，從射進來的光束中用眼睛直接看到懸浮在空氣中的微粒的運動是（）

A.布朗運動

B.分子的熱運動

C.自由落體運動

D.氣流和重力共同作用引起的運動

解析：布朗運動的實質(zhì)是分子對其中的懸浮微粒不斷撞擊，因作用力不平衡而引起的微粒的

無規(guī)則運動，只能在顯微鏡下才能觀察到。本題所述懸浮在空氣中被眼睛直接看到的微粒，

其體積太大，空氣分子各個方向的沖擊力平均效果相互平衡，實質(zhì)上這些微粒的運動是由氣

流和重力共同作用而引起的復雜的運動，D正確，A、B、C錯誤。

答案：D

8.如圖所示，縱坐標表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標表示兩個分子的距離，圖

中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關系，e為兩曲線的交

點，則下列說法正確的是（）

A.岫為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為1010m

B.她為引力曲線，W為斥力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為l（r°m

C.若兩個分子間距離大于e點的橫坐標，則分子間作用力表現(xiàn)為斥力

D.若兩個分子間距離大于e點的橫坐標，且間距增大時，則分子力的合力增大

解析：在F-r圖像中，隨著距離的增大，斥

力比引力變化得快，所以為引力曲線，cdI

為斥力曲線，當分子間的距離等于“時，引o'）

力等于斥力，ro的數(shù)量級為l（）r°m,即e點

橫坐標的數(shù)量級為1。-1°m,A錯誤，B正確；若兩個分子間距離大于e點的橫坐標，則分

子間作用力表現(xiàn)為引力，且間距增大時，分子力的合力先增大再減小，如圖所示，C、D錯

、口

沃。

答案：B

二、多項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分）

9.如圖是某一微粒的布朗運動路線圖，若f=0時刻它在。點，然后每隔5s記錄一次微粒

位置（依次為a、b、c、d、e、f）,最后將各位置按順序連接而得到此圖。下述分析中正確的

是（）

0

A.線段岫是微粒在第6s初至第10s末的運動軌跡

B.r=12.5s時刻，微粒應該在be連線上

C.線段0a的長度是微粒前5s內(nèi)的位移大小

D.雖然f=30s時刻微粒在/點，但它不一定是沿力■到達了點的

解析：圖中直線是相鄰兩時刻微粒對應位置的連線，也是這段時間內(nèi)微粒的位移，但不是微

粒的運動軌跡，微粒時刻在做無規(guī)則運動，因此C、D正確。

答案：CD

10.當分子間距離r=ro時，分子間引力和斥力恰好平衡，若使分子間距離從n逐漸變?yōu)椋?（，o

<ri<r2）,在這一變化過程中，下列說法中可能正確的是（）

A.分子間引力比分子間斥力減小得快，分子力增大

B.分子間引力比分子間斥力減小得快，分子力減小

C.分子間斥力比分子間引力減小得快，分子力增大

D.分子間斥力比分子間引力減小得快，分子力減小

解析：分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，只是斥力減小得更快，但分子力

隨分子間距離由W增大時，是先增大后減小，因此當分子間距由八變?yōu)閞2（ro<ri〈r2）時，

分子力的變化有三種可能：先增大后減小、增大、減小，C、D正確。

答案：CD

11.運用分子動理論的相關知識，判斷下列說法正確的是（）

A.氣體分子單位時間內(nèi)和單位面積器壁碰撞的次數(shù)，不僅與溫度有關還與單位體積內(nèi)的分

子數(shù)有關

B.某氣體的摩爾體積為匕每個分子的體積為％,則阿伏伽德羅常數(shù)可表示為刈=已

C.生產(chǎn)半導體器件時需要在純凈的半導體材料中摻入其他元素，這可以在高溫條件下利用

分子的擴散來完成

D.水流流速越快，說明水分子的熱運動越劇烈，但并非每個水分子運動都劇烈

解析：氣體分子單位時間內(nèi)和單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與溫度以及單位體積內(nèi)的分子數(shù)有

關，故A正確；由于氣體分子之間的距離遠大于氣體分子的大小，所以不能用氣體的摩爾

體積與分子體積的比值求阿伏伽德羅常量，故B錯誤；生成半導體器件時需要在純凈的半

導體材料中摻入其他元素，這可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成，故C正確；分子

的熱運動是內(nèi)部分子的運動，只與溫度有關，與水流速度無關，故D錯誤。

答案：AC

12.下列說法不正確的是（）

A.物體內(nèi)所有分子的動能之和等于這個物體的動能

B.物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定

C.自行車輪胎充氣后膨脹，主要原因是氣體分子間有斥力

D.物體的內(nèi)能和其機械能沒有必然聯(lián)系，但兩者可以相互轉化

解析：所謂物體的動能是指物體的宏觀運動的動能，而非微觀分子的動能，故A錯誤；物

體的分子勢能由物體的體積決定，故B錯誤；自行車輪胎充氣后輪胎膨脹，主要是因為氣

體的壓強增大，故C錯誤；物體的內(nèi)能和其機械能沒有必然聯(lián)系，但兩者可以相互轉化，

故D正確。

答案：ABC

三、非選擇題（本題共6個小題，共60分）

13.（8分）“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗步驟如下：

①向體積為V1的純油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液總量為V2；

②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，當?shù)稳搿暗螘r體積為%:

③先往邊長為30?40cm的淺盤里倒入2cm深的水；

④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在

淺盤上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀；

⑤將畫有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板，放在畫有許多邊長為。的小正方形的坐標紙上；

⑥計算出輪廓范圍內(nèi)正方形的總數(shù)為N,其中不足半個格的兩個格算一格，多于半個格的算

一格。

上述實驗步驟中有遺漏和錯誤,遺漏的步驟是

錯誤的步驟是（指明步驟，并

改正），油酸分子直徑的表達式d=（假設按正確方法計算出輪廓范圍內(nèi)正方形的總

數(shù)仍為

解析：實驗中為了使油膜不分裂成幾塊，需要在水面上均勻地撒上舜子粉；由于本實驗只是

一種估算，在數(shù)油膜所覆蓋的坐標格數(shù)時，大于半格算一格，小于半格舍去；油酸酒精溶液

在水面上充分擴散后形成一層單分子油膜，油膜厚度可看成分子直徑，由題意可知，油酸酒

V.Vn

精溶液的濃度為77,—滴油酸酒精溶液的體積為一，則一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體

積為年曾，而一滴油酸酒精溶液形成的油膜面積為所以油膜的厚度，即分子直徑d=

SVo

NV2ncr°

答案:將琲子粉均勻地撒在水面上⑥，應該是不足半格的舍去，多于半格的算一格的冬

14.（9分）在做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗時，油酸酒精溶液的濃度為每2000

mL溶液中有純油酸1mL。用注射器測得1mL上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水

的表面撒有癖子粉的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，測得油膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小

方格的邊長為1cm,則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是mL,油酸膜的

面積是cn?。據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是mo

解析：1滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積而mL=2.5X10-6mL,由于每格邊

長為1cm,則每一格的面積就是1cm\估算油膜面積以超過半格為一格計算，小于半格就

舍去的原則，估算出格數(shù)為41格，則油酸薄膜面積為S=41cn?。由于分子是單分子緊密

1725X10X6

排列的，因此分子直徑為/iivin-4---m^6.1X10-1（）m

J41A]Uo

答案：2.5X10-6416.1Xl（）r。

15.（8分）科學家可以運用無規(guī)則運動的規(guī)律來研究生物蛋白分子。資料顯示，某種蛋白的

摩爾質(zhì)量為66kg/mol,其分子可視為半徑為3X109m的球，已知阿伏伽德羅常量為

6.0X1023皿。1L請估算該蛋白的密度。（假設蛋白質(zhì)分子形狀為球形，計算結果保留一位有

效數(shù)字）

4c

解析：摩爾體積V=可QN入

L—4M&…3M

由缶度。=歹，解傳0=漏標

代入數(shù)據(jù)得p*X1（）3kg/m3o

答案：lX103kg/m3

16.（10分）將甲分子固定在坐標原點O,乙分子位于x軸上，甲、乙分子間作用力與距離間

關系的函數(shù)圖像如圖所示。若質(zhì)量為，“=1X10-26kg的乙分子從門（'3=12”,d為分子直徑）

處以。=100m/s的速度沿x軸負方向向甲分子飛來，僅在分子力作用下，則乙分子在運動

中能達到的最大分子勢能為多大（選無窮遠處分子勢能為零）？

解析：在乙分子靠近甲分子的過程中，分子力先做正功，后做負功，分子勢能先減小，后增

大。動能和勢能之和不變，又因為無窮遠處分子勢能為零，當廠=n時分子力為零，分子勢

能可認為為零，所以當速度為零時，分子勢能最大，即=1X10-26義1002

J=5X10-23J?

答案：5XIO—j

17.(12分)可燃冰是一種白色固體物質(zhì)，1L可燃冰在常溫常壓下釋放出160L的甲烷氣體，

常溫常壓下甲烷的密度p=0.66g/L,甲烷的摩爾質(zhì)量”=16g/mol,阿伏伽德羅常量NA=

6.0X1023morL求：(計算結果均保留兩位有效數(shù)字)

(1)單個甲烷氣體分子的質(zhì)量；

(2)1L可燃冰在常溫常壓下釋放出的甲烷氣體的分子數(shù)目。

解析：⑴加=看

代入數(shù)據(jù)得利=2.7XIO,kg。

Q)N嗎心

代入數(shù)據(jù)得NQ4.0X1()24。

答案：(1)2.7X1026kg(2)4.0X1024

18.(13分)公共場所禁止吸煙，因為被動吸煙比主動吸煙害處更大。在標準狀況下空氣的摩

爾體積為22.4L,若在標準狀況下，一個人在一個高約2.8m、面積約10n?的辦公室內(nèi)吸

了一根煙(人正常呼吸一次吸入氣體300cm3,一根煙大約吸10次)，假設吸煙者每次吸入的

空氣都是未被污染的空氣，則：

(1)估算被污染的空氣分子間的平均距離。

(2)另一不吸煙者一次呼吸大約吸入多少個被污染過的空氣分子？

解析：⑴吸煙者抽一根摑吸入氣體的總體積為10X300cm3,含有空氣分子數(shù)為

10X300X10-6”人,，人

N=”…八aX6.02X1()23個p8.1X1()22個

ZZ.4A1U'

辦公室單位體積空間內(nèi)含被污染的空氣分子數(shù)為

,8.1X1022“

N'=.個/m*2.9xl0"個/n?

IvAZ.O

每個污染的空氣分子所占體積為

V=2,9X1021I、

所以平均距離為L=Vv^7X10-,imo

(2)被動吸煙者一次吸入被污染的空氣分子數(shù)為2.9X1()21x300X10-6個=87Xl()i7個。

答案：⑴7X10-8m(2)8.7X10”個

章末檢測卷

固體、液體和氣體

一、單項選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分)

1.人類對物質(zhì)屬性的認識是從宏觀到微觀不斷深入的過程。以下說法正確的是()

A.液體的內(nèi)能與體積無關

B.液體分子間的相互作用比固體分子間作用力強

C.液體分子間的熱運動有固定的平衡位置

D.露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用

解析：分子勢能與分子間距離有關，而分子間距離與物體的體積有關，內(nèi)能等于所有分子的

動能和勢能之和，所以液體的內(nèi)能與體積有關，故A錯誤；液體分子間距離比固體分子間

距離大，所以液體分子間的相互作用比固體分子間作用力弱，故B錯誤；液體分子間的熱

運動沒有固定的平衡位置，液體分子在某一位置振動以后可以移動到另一個位置，故C錯

誤；液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，在液體表面形成表面張力，露珠呈球

狀是由于液體表面張力的作用，故D正確。

答案：D

2.如圖所示，4CBD是一厚度均勻的由同一種材料構成的圓板，A8和C。是互相垂直的兩

條直徑，把圓板從圖示位置逆時針轉90。后電流表讀數(shù)發(fā)生了變化(兩種情況下都接觸良好)。

關于圓板，下列說法正確的是()

A.圓板的導電性能具有各向異性

B.圓板是非晶體

C.圓板是多晶體

D.不知有無固定熔點，無法判定圓板是晶體還是非晶體

解析：電流表讀數(shù)發(fā)生變化，說明圓板沿AB和兩個方向的導電性能不同，即具有各向

異性，所以圓板是單晶體，A正確，B、C、D錯誤。

答案：A

3.一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強不變時，溫度每升高1℃,它的體積的增加量（）

A.相同B.逐漸增大

C.逐漸減小D.成正比例地增大

VVVV

解析：氣體等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律彳=C,有"=舒A，則故溫度每升高1℃,

它的體積的增加量相同。

答案：A

4.彎曲管子內(nèi)注有密度為p的水，中間有空氣，各管內(nèi)液面高度差如圖中所標，大氣壓強

為po,重力加速度為g,圖中A點處的壓強是（）

I?？?/p>

A.po+4pghB.po+3pgh

C.po+2pghD.pgh

解析：同一液體內(nèi)部等高處的壓強處處相等，由圖中液面的高度關系可知，封閉氣體的壓強

為p\—p^+pgh,A點的壓強為p,\—p\+pgh=p0+2pgh,故選Co

答案：C

5.新冠疫情期間，我國廣大醫(yī)務工作者表現(xiàn)出的無私無畏的獻身精神，

給國人留下了深刻的印象。如圖是醫(yī)務人員為患者輸液的示意圖。在

輸液的過程中，下列說法正確的是（）一

A.A瓶與8瓶中的藥液一起用完“要B奉

B.B瓶中的藥液先用完IFW

C.隨著液面下降，A瓶內(nèi)C處氣體壓強逐漸增大沙』A

D.隨著液面下降，A瓶內(nèi)C處氣體壓強保持不變T

解析：在藥液從8瓶中流下時，封閉氣體體積增大，溫度不變，根據(jù)玻意耳定律知氣體壓

強減小，A瓶中空氣將A瓶中藥液壓入B瓶，補充8瓶流失的藥液，即8瓶藥液液面保持

不變，直到4瓶中藥液全部流入B瓶，即A瓶藥液先用完，A、B錯誤；A瓶瓶口處壓強和

大氣壓強相等，但A瓶中液面下降，由液體產(chǎn)生的壓強減小，因此A瓶中氣體產(chǎn)生的壓強

逐漸增大，C正確，D錯誤。

答案：C

6.在1個標準大氣壓下，把粗細均勻的玻璃管開口向下豎直地壓入水中，管中共有:部分充

滿水。假設溫度不變，則此時管內(nèi)空氣壓強相當于（）

A.3個大氣壓B.2個大氣壓

C52個大氣壓D.11個大氣壓

解析：設管中的氣體的初始壓強為1個標準大氣壓㈤，體積為SL,壓縮后的壓強為p,體

秋為員，根據(jù)玻意耳定律有poSL=p-；SL,解得p=2po,故B正確，A、C、D錯誤。

答案：B

7.如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的J圖像，圖中為過原點的直線，A、B、C為氣體的

三個狀態(tài)，則下列說法中正確的是（）

A.TA>TB=TC

B.TA>TB>TC

C.TA=TH>TC

D.T,\<TB<TC

解析：從圖像可以看出，從4到B為等容變化，壓強減小，溫度降低，即TA>TB,BC為等

溫線，從B到C為等溫變化，即7^=Tc,所以A正確，B、C、D三項錯誤。

答案：A

8.噴霧器裝了藥液后，上方空氣的體積是1.5L,然后用打氣筒緩慢地向藥液上方打氣，如

圖所示。打氣過程中溫度保持不變，每次打進1atm的空氣250cm\要使噴霧器里的壓強

達到四個標準大氣壓，則打氣筒應打的次數(shù)是（）

A.15B.18

C.20D.25

解析：把打進容器內(nèi)的氣體當作整體的一部分，氣體質(zhì)量仍然不變。初始氣體壓強為po,

末態(tài)氣體壓強為40，壓強增為4倍，溫度不變，體積必然壓縮為原來的;，說明初始體積

為6L,補充的氣體和容器中本來就有的氣體體積之和為（1.5+0.25〃）L=6L,即”=18,選

項B正確。

答案：B

二、多項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分）

9.分子動理論以及固體、液體的性質(zhì)是熱學的重要內(nèi)容。下列說法正確的是（）

A.用吸管將牛奶吸入口中是利用了毛細現(xiàn)象

B.同溫度的氧氣和氫氣，它們的分子平均動能相等

C.荷葉上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的原因

D.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點

解析：用吸管將牛奶吸入口中是利用了氣體的壓強，不是毛細現(xiàn)象，A項錯誤；溫度是分子

平均動能的標志，B項正確；液體表面的分子分布比液體內(nèi)部分子的分布要稀疏，存在表面

張力，荷葉上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，C項正確；液晶像液體一樣具有

流動性，而其光學性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學

性質(zhì)具有各向異性的特點，D項正確。

答案：BCD

10.下列說法正確的是（）

A.放飛的氫氣球上升到一定的高度會脹破，是因為球內(nèi)的氣體壓強增大

B.氣體的狀態(tài)不變，說明氣體的體積、壓強、溫度均不發(fā)生變化

C.一定質(zhì)量的氣體，壓強不變時，體積也不會變化

D.一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，》圖像是一條直線，且直線的斜率越大，說明氣體溫度

越高

解析：隨著氣球上升，球外空氣壓強減小，氣球體積增大，最終氣球會破裂，故A錯誤；

描述氣體的物理量有氣體的體積、壓強、溫度，當這三個物理量不變時，氣體的狀態(tài)不變，

故B正確；由理想氣體狀態(tài)方程華=（7可知，壓強不變時，體積可能發(fā)生變化，故C錯誤；

由等溫變化pV=C可得p=C=,則J圖像是一條直線，直線的斜率越大即pV越大，由理

想氣體狀態(tài)方才畔=（7可知，溫度越高，故D正確。

答案：BD

11.如圖所示，質(zhì)量為M的絕熱活塞把一定質(zhì)量的理想氣體密封在豎直放置的絕熱氣缸內(nèi)，

活塞可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動?，F(xiàn)通過電熱絲對理想氣體十分緩慢地加熱,設氣缸處在大氣中,

大氣壓強恒定。經(jīng)過一段較長時間后，下列說法正確的是（）

A.氣缸中氣體的壓強比加熱前要大

B.氣缸中氣體的壓強保持不變

C.氣缸中氣體的體積比加熱前要大

D.活塞在單位時間內(nèi)受氣缸中分子撞擊的次數(shù)比加熱前要少

解析：氣缸內(nèi)封閉氣體的壓強?=0（）+甘，其中S為活塞的面積，則加熱時封閉氣體的壓強

保持不變，故A項錯誤，B項正確；封閉氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律知，溫度

上升時，氣體的體積增大，故C項正確；溫度升高，分子的平均動能增加，同時體積增大，

單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少，但氣體的壓強不變，則加熱后活塞在單位時間內(nèi)受氣缸中分子

撞擊的次數(shù)減少，故D項正確。

答案：BCD

12.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程，ab、be、cd和曲這四段過程在pT圖

像中都是直線段，曲和A的延長線通過坐標原點。，A垂直于"，ad平行于縱軸。由圖

可以判斷（）

A.油過程中氣體體積不斷減小

B.慶過程中氣體體積不斷減小

C.M過程中氣體體積不斷增大

D.而過程中氣體體積不斷增大

解析：由pT圖像的特點可知a、Z?在同一條等容線上，體積不變，A錯誤；c、4在同一條

等容線上，體積不變，C錯誤；在圖像中，圖線的斜率越大與之對應的體積越小，因此

6—c的過程體積減小，d—a的過程體積增大，B、D正確。

答案：BD

三、非選擇題（本題共6小題，共60分）

13.（6分）如圖是探究氣體等溫變化規(guī)律的簡易裝置圖，表中是某小組的數(shù)據(jù)。

柱塞

序號V7mLp/dO5Pa)pV/(105PamL)

1201.001020.020

2181.095219.714

3161.231319.701

4141.403019.642

5121.635119.621

⑴若要研究P、y之間的關系，繪制圖像時應作（選填“pv或）圖像。

（2）仔細觀察發(fā)現(xiàn)，pV的值越來越小，可能的原因是

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

解析：（1）由理想氣體的狀態(tài)方程華=C可知，若是作p-y圖像，得到的等溫線是曲線；若

是作圖像，得到的等溫線是一條延長線過坐標原點的直線。后者更方便且直觀，便于分

析問題，所以作p--圖像。

（2）因研究的過程是等溫變化，由方程（”表示物質(zhì)的量，T表示絕對溫度，R是常數(shù)）

可知，?丫值越來越小，說明〃減小，即物質(zhì)的量在減小，說明有氣體漏出。

答案：⑴高（2）有氣體漏出

14.（9分）圖甲是一種研究氣球的體積和壓強的變化規(guī)律的裝置。將氣球、壓強傳感器和大

型注射器用T形管連通。初始時認為氣球內(nèi)無空氣，注射器內(nèi)氣體體積為％,壓強為po。T

形管與傳感器內(nèi)少量氣體體積可忽略不計。緩慢推動注射器，保持溫度不變,裝置密封良好。

大型注射器

壓強傳感器

1.05Qpo

1.040po

1.03Qpo

1.02%

l.OlQpo

Dbr*ior

HH*；I*|MM|

l.OOQpo0.5Vo-

（1）該裝置可用于驗證定律。（填寫氣體實驗定律名稱）

（2）將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，讀出此時注射器內(nèi)剩余氣體的體積為q2人,壓強傳感器讀

數(shù)為"，則此時氣球體積為o

（3）繼續(xù)推動活塞，多次記錄注射器內(nèi)剩余氣體的體積及對應的壓強，計算出對應的氣球體

積，得到如圖乙所示的“氣球體積和壓強”關系圖。根據(jù)該圖像估算：若初始時注射器內(nèi)僅

有體積為0.5V。，壓強為po的氣體，當氣體全部壓入氣球后，氣球內(nèi)氣體的壓強將變?yōu)?/p>

________poo（結果保留三位小數(shù)）

解析：（1）用DIS研究在溫度不變時，氣體的壓強隨體積的變化情況，所以該裝置可用于驗

證玻意耳定律。

（2）將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，壓強傳感器讀數(shù)為0,根據(jù)玻意耳定律得pi%=p（M）,

所以讀出此時注射器內(nèi)剩余氣體的體積為|丫0,所以此時氣球體積為V1-|vo=

poVo_2Vo

pi—3。

(3)由題可知，若初始時注射器內(nèi)僅有體積為O.5Vo、壓強為po的氣體，氣體全部壓入氣球后

氣球內(nèi)氣體的壓強與初始時注射器內(nèi)體積為Vo、壓強為po的氣體中的3氣體壓入氣球的壓強

相等，結合題圖乙可知，剩余的氣體的體積約為0.5K,壓強略大于po,所以剩余的氣體的

體積略小于0.5%,由圖可以讀出壓強約為l.O27po。

答案：⑴玻意耳⑵臂一牛⑶1.027

15.(10分)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C,其體積V與熱力學溫度T的

關系圖像如圖所示，已知氣體在狀態(tài)A時的壓強PA=PO,線段AB與丫軸平行，BC的延長

線過原點。求：

2也Vo\----------/B

0T<>T

(1)氣體在狀態(tài)B時的壓強PB；

(2)氣體在狀態(tài)C時的壓強pc和溫度Tc;

⑶畫出全過程的p-V圖像。

解析：(1)4-8為等溫變化，由玻意耳定律得，

poVo=PB-2VO,解得PB=；po。

(2)8-C為等壓變化，則pc=PB=^po

由卷=并得7c=17bo

(3)如圖所示。

答案：(1)^/?o(2)^/?02^°⑶圖見解析

16.(10分)如圖所示，某洗車的高壓水槍由長方體儲水箱、空氣壓縮機、進氣管、進水管和

出水管幾部分組成，其中儲水箱的體積為5m3,底面面積為1n?,出水管緊靠儲水箱頂部。

為檢測儲水箱是否漏氣，將4nP的水注入儲水箱，關閉進水管閥門；再用空氣壓縮機將一

大氣壓下體積為1.4n?空氣壓入儲水箱；打開出水管閥門，查看儲水箱內(nèi)剩余水的體積即可

判別是否漏氣。忽略進、出水管及進氣管中氣體和水的體積。已知一個大氣壓相當于10m

高的水柱產(chǎn)生的壓強，溫度保持不變，若儲水箱不漏氣，求剩余水的體積應為多少？

進水管進氣管

儲水箱

解析：整個過程中儲水箱內(nèi)溫度保持不變，設放水結束后儲水箱內(nèi)氣體的壓強為P2,體積

為丫2,出水管中超出儲水箱內(nèi)水面的水柱高度為兒根據(jù)題意可知

pi=10mH2。，Vi=2.4m3

P2=(10+/7)mH2。，V2=hS

由玻意耳定律可得“％=p2y2

儲水箱內(nèi)剩余水的體積V=5m3-/?5

解得V=3m3o

答案：3m3

17.(12分)自動洗衣機洗衣缸的下部與一控水裝置的豎直均勻細管相通，細管上端封閉，并

和一壓力傳感器相接。洗衣缸進水時，細管中的空氣被水封閉，隨著洗衣缸中水面的升高,

細管中的空氣被壓縮，當細管中空氣壓強達到1.05X105pa時，壓力傳感器使進水閥門關閉，

達到自動控水的目的。已知細管的長度Lo=42cm,管內(nèi)氣體可視為理想氣體且溫度始終不

變，取大氣壓po=1.00義1。5Pa,重力加速度g=10m/s：水的密度〃=1.0xl0'kg/nP。洗衣

機停止進水時，求：

(1)細管中被封閉的空氣柱的長度L；

⑵洗衣缸內(nèi)水的高度從

解析：(1)細管中的氣體初始壓強為po=l.OOX105pa,初始體積為％=LQS,

細管中的氣體末態(tài)壓強為p=1.05X105pa,設末態(tài)體積為V=LS,

由玻意耳定律可得加%)=py

解得乙=40cm。

(2)設洗衣機缸與細管中的水面差為△/?,細管中氣體的壓強為p=pgAh+p0

故洗衣缸內(nèi)水的高度〃=△/?+(Zo—L)

解得〃=52cm。

答案：⑴40cm⑵52cm

18.(13分)趣味運動“充氣碰碰球”如圖所示。用完全封閉的PVC薄膜充氣膨脹成型，人

鉆入洞中，進行碰撞游戲。充氣之后碰碰球內(nèi)氣體體積為0.8n?,壓強為1.5X105pa。碰撞

時氣體最大壓縮量是0.08m3,不考慮壓縮時氣體的溫度變化。

(1)求壓縮量最大時，球內(nèi)氣體的壓強；(結果保留三位有效數(shù)字)

(2)為保障游戲安全，球內(nèi)氣體壓強不能超過1.75X105pa,那么，在早晨17℃環(huán)境下充完

氣的碰碰球，球內(nèi)氣體壓強為1.5X105Pa,若升溫引起的球內(nèi)容積變化可忽略，請通過計

算判斷是否可以安全地在中午37℃的環(huán)境下進行碰撞游戲。

解析：(1)碰撞游戲時，氣體從初始到壓縮量最大的過程中，經(jīng)歷等溫變化，由玻意耳定律

有

P\V\=P2Vz2

333

其中pi=1.5Xl()5pa,Vi=0.8m,V2=(0.8-0.08)m=0.72m

代入數(shù)據(jù)解得p2~1.67X1()5pa。

(2)從早晨充好氣，到中午碰撞游戲前，氣體經(jīng)歷等容變化，由查理定律有蛾=祟

/2/3

其中72=(17+273)K=290K,T3=(37+273)K=310K

中午碰撞游戲時，氣體從初始狀態(tài)到壓縮量最大的過程中，氣體經(jīng)歷等溫變化，由玻意耳定

律有

P3%=P4V'2

5

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得1.78X1()5pa>i.75X10Pa

所以不能安全地在中午37℃的環(huán)境下進行碰撞游戲。

答案：(1)1.67X105pa⑵見解析

章末檢測卷

熱力學定律

（時間：90分鐘滿分：100分）

一、單項選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分）

1.如圖所示，在紫銅管內(nèi)滴入乙醛，蓋緊管塞。用手拉住繩子兩端迅速往復拉動，管塞會被

沖開。管塞被沖開前（）

紫銅管》管塞

\H

A.外界對管內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大

B.管內(nèi)氣體對外界做功，氣體內(nèi)能減小

C.管內(nèi)氣體內(nèi)能不變，壓強變大

D.管內(nèi)氣體內(nèi)能增大，壓強變大

解析：克服繩與金屬管間的摩擦做功，使管壁內(nèi)能增大，溫度升高，通過熱傳遞，乙醒的內(nèi)

能增大，溫度升高，直至沸騰，管塞會被沖開，管塞被沖開前管內(nèi)氣體內(nèi)能增大，壓強變大，

選項D正確。

答案：D

2.下列說法正確的是（）

A.冰箱能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，因此不遵守熱力學第二定律

B.空調(diào)工作時消耗的電能與室內(nèi)溫度降低所放出的熱量可以相等

C.自發(fā)的熱傳遞是不可逆的

D.不可能通過給物體加熱而使它運動起來，因為其違背熱力學第一定律

解析：冰箱能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，但要消耗電能，因此遵守熱力學第二定律，

故A錯誤；空調(diào)工作時消耗的電能大于室內(nèi)溫度降低所放出的熱量，故B錯誤；一切與熱

現(xiàn)象有關的宏觀過程都是不可逆的，故C正確；不可能通過給物體加熱而使它運動起來，

因為其違背熱力學第二定律，故D錯誤。

答案：C

3.關于能量的轉化，下列說法正確的是（）

A.滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)地進行

B.空調(diào)機既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性

C.熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體而不發(fā)生其他變化

D.自然界中能量的總量保持不變，而且能量的可利用性在逐步提高

解析：根據(jù)熱力學第二定律可知，宏觀熱現(xiàn)象具有方向性，滿足能量守恒定律的物理過程不

一定能自發(fā)地進行，故A錯誤；熱傳遞存在方向性是說熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳向低

溫物體，空調(diào)在工作過程中消耗了電能，故B錯誤；熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體

而不發(fā)生其他變化，故C正確；根據(jù)能量守恒定律可知，自然界中能量的總量保持不變，

但根據(jù)熱力學第二定律可知，能量轉化具有方向性，能量耗散使能量的可利用性在逐步降低，

故D錯誤。

答案:C

4.關于能量和能源，下列說法正確的是（）

A.化石能源是清潔能源，水能是可再生能源

B.人類在不斷地開發(fā)和利用新能源，所以能量可以被創(chuàng)造

C.在能源的利用過程中，由于能量在數(shù)量上并未減少，所以不需要節(jié)約能源

D.能量耗散現(xiàn)象說明：在能量轉化的過程中，雖然能的總量并不減少，但能量品質(zhì)降低了

解析：化石能源在燃燒時放出S02、C02等氣體，形成酸雨和溫室效應，破壞生態(tài)環(huán)境，不

是清潔能源，選項A錯誤；能量是守恒的，在能源的利用過程中，能量品質(zhì)會下降，故要

節(jié)約能源，選項B、C均錯誤，D正確。

答案：D

5.如圖所示，氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，芯小額

活塞通過定滑輪與一重物相連并處于靜止狀態(tài)，

此時活塞到缸口的距離〃=0.2m,活塞面積h匚^

S=10cn?,封閉氣體的壓強p=5XIO'Pa。-：

---wy,

現(xiàn)通過電熱絲對缸內(nèi)氣體加熱，使活塞緩慢

上升直至缸口。在此過程中封閉氣體吸收了Q=60J的熱量，假設氣缸壁和活塞都是絕熱的,

活塞質(zhì)量及一切摩擦力不計，則在此過程中氣體內(nèi)能的增加量為（）

A.70JB.60J

C.50JD.I0J

解析：活塞移動過程中，氣缸內(nèi)氣體對外界做功W=Fs=pS/?=10J,根據(jù)熱力學第一定律

有AU=Q—W=60J-10J=50J,故C正確。

答案：C

6.一定質(zhì)量的理想氣體在某一過程中壓強p=1.0Xl（）5Pa保持不變，體積增大100cn?,

氣體內(nèi)能增加了50J,則此過程（）

A.氣體從外界吸收50J的熱量

B.氣體從外界吸收60J的熱量

C.氣體向外界放出50J的熱量

D.氣體向外界放出60J的熱量

解析：氣體體枳增大lOOcnP,所以氣體對外界做功W=/MH=1.0X105x100X10-6=]0j,

而氣體內(nèi)能增加了50J,根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體吸收的熱量。=60J,故B正確,

A、C、D錯誤。

答案：B

7.如圖所示，用兩種不同的金屬絲組成一個回路，接觸點1插在一杯熱水中，接觸點2插

在一杯冷水中，此時靈敏電流計的指針會發(fā)生偏轉，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象。根據(jù)這一現(xiàn)象,

下列說法中正確的是（）

A.這一過程違反了熱力學第二定律

B.這一過程違反了熱力學第一定律

C.熱水和冷水的溫度將發(fā)生變化

D.這一過程違反了能量守恒定律

解析：熱力學第二定律由實際熱現(xiàn)象總結而來，故任何宏觀的實際熱現(xiàn)象都符合熱力學第二

定律，故A錯誤；吸放熱和做功均會改變內(nèi)能，該過程沒有違反熱力學第一定律，故B錯

誤；在實臉過程中，熱水內(nèi)能減少，一部分轉移到低溫物體，一部分轉化為電能，故熱水一

定會降溫，冷水一定會升溫，故C正確；能量守恒定律是普遍定律，在實驗過程中，熱水

的內(nèi)能部分轉化成電能，有電阻的位置都會產(chǎn)生熱能，符合能量守恒定律，故D錯誤。

答案：C

8.用隔板將一絕熱容器隔成A和8兩部分，A中盛有一定質(zhì)量的理想氣體，8為真空（如圖

甲所示），現(xiàn)把隔板抽去，A中的氣體自動充滿整個容器（如圖乙所示），這個過程稱為氣體的

自由膨脹。下列說法正確的是（）

A.自由膨脹過程中，氣體分子只做定向運動

B.自由膨脹前后，氣體的壓強不變

C.自由膨脹前后，氣體的溫度不變

D.容器中的氣體在足夠長的時間內(nèi)，能全部自動回到4部分

解析：由分子動理論知，氣體分子的熱運動是永不停息的無規(guī)則運動，故選項A錯誤；由

能量守恒定律知，氣體膨脹前后內(nèi)能不變，又因一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關，所

以氣體的溫度不變，故選項C正確；由牛=C知，氣體壓強變小，故選項B錯誤；由熱力

學第二定律知，真空中氣體膨脹具有方向性，在無外界影響的情況下，容器中的氣體不能自

發(fā)地全部回到容器的A部分，故選項D錯誤。

答案:C

二、多項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分）

9.電冰箱的制冷設備是用機械的方式制造人工低溫的裝置，壓縮機工作時，強迫制冷劑在

冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)，實現(xiàn)制冷作用。下列說法正確的是（）

A.打開冰箱門讓壓縮機一直工作，可使室內(nèi)溫度逐漸降低

B.在電冰箱的內(nèi)管道中，制冷劑迅速膨脹并吸收熱量

C.在電冰箱的外管道中，制冷劑被劇烈壓縮放出熱量

D.電冰箱的工作原理違背了熱力學第二定律

解析：電冰箱工作過程中，消耗電能的同時部分電能轉化為內(nèi)能，故打開冰箱門，室內(nèi)溫度

不可能降低，選項A錯誤；制冷劑在內(nèi)管道膨脹吸熱，在外管道被壓縮放熱，選項B、C

正確；電冰箱的工作原理并不違背熱力學第二定律，選項D錯誤。

答案：BC

10.如圖所示，a、b、c、d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個狀態(tài)，圖中ad

平行于橫坐標軸，A平行于縱坐標軸，必的延長線過原點。以下說法正確的是（)

A.從狀態(tài)4到c,氣體不吸熱也不放熱

B.從狀態(tài)c到從氣體放熱

C.從狀態(tài)。到d,氣體對外做功

D.從狀態(tài)到“，氣體吸熱

解析：從狀態(tài)d到c,溫度不變，理想氣體內(nèi)能不變，但是由于壓強減小，所以體積增大，

對外做功，要保持內(nèi)能不變，一定要吸收熱量，故選項A錯誤；氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)b是

一個降壓、降溫過程，同時體積減小，外界對氣體做功，而氣體的內(nèi)能還要減小，就一定要

伴隨放熱，故選項B正確；氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)d是一個等壓、升溫的過程，同時體積增

大，所以氣體要對外做功，選項C正確；氣體從狀態(tài)h到狀態(tài)〃是個等容變化過程，隨壓

強的增大，氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，而在這個過程中氣體的體積沒有變化，沒有做功，

氣體內(nèi)能的增大是因為氣體吸熱，故選項D正確。

答案：BCD

11.如圖是某研究小組為了探究“魚鰥的作用”所制作的裝置。具體制作方法如下：在大號

可樂瓶中注入半瓶水，在一個小氣球中放入幾枚硬幣并充入少量空氣（忽略氣體的分子勢能）,

將其裝入可樂瓶中。通過在水中放鹽改變水的密度后，使氣球恰好懸浮于水中，并擰緊瓶蓋。

設初始時瓶中氣體、水及外界大氣的溫度相同。當用手擠壓“可樂瓶”的上半部分時，下列

說法正確的是（）

A.快速擠壓時,瓶內(nèi)氣體壓強變大

B.快速擠壓時,瓶內(nèi)氣體溫度不變

C.快速擠壓時,瓶內(nèi)氣體體積不變

D.緩慢擠壓時，瓶內(nèi)氣體溫度不變

解析：快速擠壓氣體時，外界對它做功，來不及傳遞熱量，由W+Q=AU知瓶內(nèi)氣體內(nèi)能

增大，溫度上升，體積變小，瓶內(nèi)壓強變大，A正確，B、C錯誤；緩慢擠壓時，溫度不變，

體積變小，瓶內(nèi)壓強變大，D正確。

答案：AD

12.大約在1670年，英國賽斯特城的主教約翰?維爾金斯設計了一種磁力“永動機”。如圖所

示，在斜坡頂上放一塊強有力的磁鐵，斜坡上端有一個小孔，斜面下有一個連接小孔直至底

端的彎曲軌道，維爾金斯認為：如果在斜坡底端放一個小鐵球，那么由于磁鐵的吸引，小鐵

球就會向上運動，當小球運動到小孔P處時，它就要掉下，再沿著斜面下的彎曲軌道返回

斜坡底端Q，由于有速度而可以對外做功，然后又被磁鐵吸引回到上端，到小孔尸處又掉

下。在以后的二百多年里，維爾金斯的永動機居然改頭換面地出現(xiàn)過多次，其中一次是在

1878年，即在能量守恒定律確定20年后，竟在德國取得了專利權。關于維爾金斯“永動機”，

正確的認識應該是（）

A.不符合理論規(guī)律，一定不可能實現(xiàn)

B.如果忽略斜面的摩擦，維爾金斯“永動機”一定可以實現(xiàn)

C.如果忽略斜面的摩擦，鐵球質(zhì)量較小，磁鐵磁性又較強，則維爾金斯“永動機”可以實

現(xiàn)

D.違背能量守恒定律，不可能實現(xiàn)

解析：磁鐵吸引小球上升，要消耗磁鐵的磁場能，時間長了磁鐵的磁性就會逐步減弱，直至

不能把小球吸引上去，該思想違背了能量守恒定律，不可能實現(xiàn)。

答案：AD

三、非選擇題（本題共6小題，共60分）

1